光纤通信期末考试复习提纲
光纤通信期末复习提纲——光纤资料文档
光纤通信期末总复习一、总述题型：判断（15% ）（1.5×10）+选择（30%）（2.5×12）+简答计算（55%）（5~6题）考试范围（第一章～第十章），重点第五章、第六章、第七章，第四章自学（不考）要求：考试可以用中文答题，但是要熟悉英文专业术语（已经将常用专业术语做了整理，可在网络教学平台下载），平时每次作业一定要会做，期末总成绩=考试成绩×60%+实验成绩×20%+平时成绩（讨论+作业）×20% 二、第一章 光纤通信系统1、光通信所用波长（红外、可见、紫外），2、dB ，dBm 计算，光通信系统功率预算3、分清波长，频率，介质中波长，介质中的频率v fλ=4、基本光通信系统构成（框图），各个模块的功能 4、光子能量（以J 为单位，eV 为单位），会计算光线中的光子数5、光纤（光纤通信）优点与缺点 三、光学概要1、Snell 定律：计算纤芯包层上临界角，空气和纤芯入射面入射光锥大小2、数值孔径（NA ）定义，意义3、什么是光斑尺寸 四、 波动学基础 1、α与γ的换算Proof::dB km 10lgexp(2)1dB 110lgexp(2)km-220=108.685ln10 2.3026dB L L L km dB kmγααγγααααγα用表示的衰减值；：衰减系数：传输距离当时值就是；单位为=-==--=≈-2、带宽和谱宽的换算（频率范围和波长范围换算）12212112122ccf f f c f c thenf f f c f f λλλλλλλλλλλλλλλλ⎛⎫-∆=-=-= ⎪⎝⎭⎛⎫∆∆== ⎪⎝⎭∆∆∆∆⎛⎫∆=⇒∆=⇒=⎪⎝⎭3、色散，材料色散，波导色散定义，展宽计算，单位长度展宽计算Dispersion （色散）: Wavelength dependent propagation velocity. 传输速度随波长变化的特性称为色散Material Dispersion （材料色散）: Dispersion caused by the material.Waveguide Dispersion （波导色散）: Dispersion caused by the structure of thewaveguide.L L ττ∆∆⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦''n M L c τλλλ⎛⎫∆=-∆=-∆ ⎪⎝⎭4、光纤通信系统电带宽与光带宽关系5、谐振腔（F-P 腔），纵模概念1(1)222c m mc f f f m c mc c f Ln Ln Ln∆∆+=-+=-=2cc oo co c c of ff f ccλλλλλλ∆∆∆∆∆===7、平面边界上的反射，全反射临界角计算1212n n n n ρ-=+221212power reflected R power incidentR n n R n n ρ≡=⎛⎫-= ⎪+⎝⎭分界面上损耗计算什么是消逝场？发生全反射时低折射率材料中仍然有光能量 五、 光纤波导1、相对折射率与数值孔径：fractional refractive ；NUMERICAL APERTURE121n n n -∆=00sin NA n α== 单模光纤的NA 和多模光纤NA 通常哪个更大？光纤包层和纤芯折射率关系是怎样的？2、光纤损耗Losses may be classified as: AbsorptionScattering ： Rayleigh Scattering Geometric effects目前光纤损耗水平大致是多少？在什么波长？ 光纤三个透光窗口是什么，中心波长分别是多少3、归一化频率计算；V is called the normalized frequency or V parameter2a V NA πλ==归一化频率和光斑尺寸关系是什么？4、多模光纤模式数目计算对于阶跃折射率光纤，若V>1022V N =对于抛物线分布折射率光纤，若V>1024V N =5、单模传播条件2.405V =<aλ<2.4052aNAλπ<6、多模光纤中的畸变阶跃折射率：11211122()()n n n nn n L cn cn c τ-∆⎛⎫∆==∆≈ ⎪⎝⎭对于 GRIN 模式展宽近似表达式为:212n L c τ∆⎛⎫∆= ⎪⎝⎭可知多模阶跃折射率光纤中模式畸变一般情形下远大于GRIN 光纤这里大家需要记住的是模式失真不依赖于光源波长或者光源线宽. 因此总的脉冲展宽:τ∆=modal modal pulse spread τ∆=dispersion material and waveguide dispersive pulse spread τ∆=那么总的色散可计算如下()g M M L τλ⎛⎫∆=-+∆ ⎪⎝⎭由于色散导致的展宽和那几个因素有关？L 、D 、λ∆7、单模截止波长2.4052aNAλπ<=那么截止波长 (小于截止波长光纤将以多模形式传输) 为:c (2)2.612.405a NA a NA πλ==8、普通光纤中传输的光信号一般是非偏振的.六、光源和光放大器1、LED P-I 特性的斜率计算. 禁带宽度(能带间隙 bandgap)与辐射波长关系g i P W e η⎛⎫= ⎪⎝⎭P g W i η=2、量子效率定义，计算。
光纤通信系统复习提纲
光纤通信系统复习提纲PS ：红色不要求第一章 绪论 第五章 系统和其它1． 光纤通信系统基本构成（单波长系统（第一章）各部分功能），DWDM各部分要求（第五章）2． 光纤通信系统优缺点（第一章），频率间隔和波长间隔的转换（第一章），光纤通信容量的表示方法（BL ），各代光纤通信系统特点（第一章）3． NRZ 和RZ 格式（第一章和第三章一起看，会画眼图，其中66%占空比的也称为CS-RZ ），复用方式（第一章），调制方式：第一种分法：（第一章：IM （intensity modulation ，强度调制）（也叫OOK 或者ASK ）和PSK ）；第二种分法：模拟调制，数字调制；第三种分法：内调制、外调制。
频谱图（注意CS-RZ 没有载波分量）眼图4．光纤通信系统典型拓扑结构（广播和分配网（HUB和BUS拓扑结构）、局域网（BUS拓扑结构：Ethernet，Ring拓扑结构：FDDI(FiberDistribution Data interface)）注意：功率分配不要求。
5．光纤通信系统功率预算和上升时间预算6．光放大器的分类（3种），EDFA、波分复用器等重要器件，波长控制等关键技术会画示意图。
第二章光纤1．光纤基本参量计算：数值孔径（NA），归一化频率（V<2.405），模场半径（w：最大值1/e处的半径），相对折射率差delta，光纤的分类。
2．TE、TM、HE、EH、LP模下标之间的关系（下标分别表示什么，在图上要知道），什么是模式折射率，模式折射率满足的条件。
3．光纤损耗机理和作用效果（分类，掌握本征损耗两个，其中瑞利散射的特点和波长4次方成反比），损耗系数单位的转换0.2（dB/km）/4.343，光纤通信的三个工作窗口4．光纤色散（模间色散和模内色散，模间色散（多模阶跃和多模渐变）两个BL限制），色散单位的含义（常用ps/(nm*km）），群速度色散D（也叫模内色散=材料色散+波导色散，图要会画），色散位移光纤（G.653）（色散图+原因），偏振模色散，高阶色散，色散补偿光纤（DCF）实现色散补偿的原理（要求D1L1+D2L2=0，S1L1+S2L2=0），考虑D和S的BL限制（或色散大小T)5．色散致脉冲展宽：正色散、负色散、正常色散、反常色散的定义关系和脉冲速度随频率的关系：D>0时（反常色散区），频率高的速度快；反之，频率高的速度慢，知道这个即可。
光纤通信复习提纲解析
《光纤通信技术》复习提纲第一章概论小结一、名词概念1、光纤：光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称。
2、光纤通信：光纤通信是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式。
3、光纤通信系统：光纤通信系统是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信系统。
4、光纤通信：就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。
5、色散：在光纤中，不同信号的各频率或各模式成份的传播速度不同，经过光纤传输一定距离后，不同成份之间出现时延差，从而引信号畸变。
二、光在电磁波谱中的位置三、光纤通信所用光波的波长范围光纤通信的波谱在1.67×1014Hz～3.75×1014Hz之间，即波长在0.8μm～1.8μm之间，属于红外波段，将0.8μm～0.9μm称为短波长，1.0μm～1.8μm称为长波长，2.0μm以上称为超长波长。
四、光纤通信中常用的低损耗窗口:810nm,1310nm,1550nm五、光纤通信的特点与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信的优点如下：(1)传输频带极宽，通信容量很大；(2)由于光纤衰减小，无中继设备，故传输距离远；(3)串扰小，信号传输质量高；(4)光纤抗电磁干扰，保密性好；(5)光纤尺寸小，重量轻，便于传输和铺设；(6)耐化学腐蚀；(7)光纤是石英玻璃拉制成形,原材料来源丰富，并节约了大量有色金属六：光纤结构: 光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成七、光纤分类:若按传输模的数量分类可分为多模光纤和单模光纤若按传输波长分类可分为短波长光纤和长波长光纤若按套塑结构分类可分为紧套光纤和松套光纤全反射是光信号在光纤中传播的必要条件。
第二章小结一、名词概念1、阶跃型光纤:阶跃型光纤在纤芯和包层交界处的折射率呈阶梯形突变，纤芯的折射率n1和包层的折射率n2是均匀常数。
2、渐变型光纤：渐变型光纤纤芯的折射率nl随着半径的增加而按一定规律逐渐减少，到纤芯与包层交界处为包层折射率n2，纤芯的折射率不是均匀常数。
光纤通信系统复习提纲
1. 光纤通信概念，特点光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输介质的一种通信方式。
特点：优点：1、频带宽，通信容量大。
2、损耗低，中继距离长。
3、抗电磁干扰能力强。
4、光泄露小，保密性好。
重量轻体积小。
5、原材料丰富，节约有色金属。
缺点：1、质地脆，不可弯曲太大，机械强度低。
2、光 纤接口需要一定的工具、设备和技术。
3、分路，耦合不灵活。
2. 光纤通信系统组成原理框图，每部分功能。
光发送机：将电发送机发送过来的电信号，转换成光信号码流。
光中继器：补偿光信号的幅度损耗，对畸变失真的信号波形进行整形，恢复光信号的形状。
光接收机：将从光纤传输过来的微弱光信号，经光电检测器，将其转换成电信号，并对电信号进行足够的放大，输出一个适合于定时判决的脉冲信号到判决电路使之能够正确的恢复出原始电信号，送给电接收机。
3. 光纤结构，规格，全反射原理，NA ，单模传输的条件，归一化频率，截止波长，SM 和MM 判断和特点，渐变型和阶跃型光纤，几何和温度特性，损耗(dB)特性，色散(ps)特性，ITU-T 规范的光纤。
结构：多层同轴圆柱体，从里到外依次是 纤芯、包层、涂覆层。
规格：单模光纤 ： 纤芯直径8-10μm多模光纤 ： 纤芯直径50μm 或者 62.5μm单模光纤和多模光纤的包层直径均为125μm全反射原理： 光从光密介质射向光疏介质时，当入射角超过某一角度C(临界角)时，折射光完全消失，只剩下反射光线的现象叫做全反射。
NA ： NA =sin θmax =2221n n -=n 1∆2单模传输的条件：光纤的工作波长λ>λ截止。
归一化频率 ：表征光纤中传播模式的数量。
截止波长 ：截止波长指的是,单模光纤通常存在某一波长,当所传输的光波长超过该波长时,光纤只能传播一种模式(基模)的光,而在该波长之下,光纤可传播多种模式(包含高阶模)的光。
SM 和MM 的判断和特点：能传播两种以上模式的光纤称为多模光纤渐变型和阶跃型光纤：阶跃型光纤：单包层光纤，纤芯和包层折射率都是均匀分布，折射率在纤芯和包层的界面上发生突变；渐变型光纤：单包层光纤，包层折射率均匀分布，纤芯折射率随着纤芯半径增加而减少，是非均匀连续变化的；几何特性：包括纤芯直径、包层直径、纤芯不圆度，与包层同心度等 温度特性：温度对光纤损耗的影响损耗特性：光纤传输的光能有一部分在光纤内部被吸收，有一部分可能辐射到光纤外，使得光能减少。
光纤通信期末考试复习提纲
光纤通信复习提纲题型:一、选择题，共15小题，总计30分二、填空题，共20空,总计20分三、简答题，共4小题,总计20分四、计算题，共3小题，总计30分一、选择题1.光纤通信是以（ A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。
A。
光波 B。
电信号 C。
微波 D.卫星2。
要使光纤导光必须使（ B ）A.纤芯折射率小于包层折射率B.纤芯折射率大于包层折射率C.纤芯折射率是渐变的D.纤芯折射率是均匀的3。
（ D ）是把光信号变为电信号的器件A.激光器 B。
发光二极管 C.光源 D.光检测器4。
在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（ A ）A.保证传输的透明度B.控制长串“1"和“0”的出现C。
进行在线无码监测 D.解决基线漂移5.SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为（ A ）kbit／s。
A.155520 B。
622080C.2488320D.99532806.掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（ B ）nm波段。
A。
1310 B.1550 C.1510 D.8507.发光二极管发出的光是非相干光,它的基本原理是（ B ）。
A.受激吸收 B。
自发辐射 C.受激辐射 D.自发吸收8.下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（ A )A.两者都能提供动态的通道连接B.两者输入输出都是单个用户话路C。
两者通道连接变动时间相同 D。
两者改变连接都由网管系统配置9。
下列不是WDM的主要优点是( D )A。
充分利用光纤的巨大资源 B.同时传输多种不同类型的信号C。
高度的组网灵活性，可靠性 D.采用数字同步技术不必进行码型调整10.下列要实现OTDM解决的关键技术中不包括( D ）A.全光解复用技术B.光时钟提取技术C.超短波脉冲光源D.匹配技术11。
下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是（ A ）A.光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率B。
光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C.光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量D。
光纤传输复习提纲
第一章：概述1.1：光纤通信的定义：光纤通信是以光纤为传输介质，以光波为信息载体的通信方式。
光纤通信的三个低损耗窗口为850nm、1310nm、1550nm。
1.2：光纤通信的分类1、按传输信号的类型分，光纤通信可分为模拟光纤通信和数字光纤通信。
2、按调制方式分，光纤通信可分为直接强度调制（最常用）通信和外差调制通信。
目前光纤通信中最常采用的调制方式是直接强度调制。
3、按光纤的传输特性分（在给定的工作波长上能传导的模式），光纤通信可分为多模光纤通信系统和单模光纤通信系统。
第二章：光纤和光缆2.1 光纤的结构和分类光纤的结构多为同轴圆柱体，自内向外依次为纤芯、包层和涂覆层。
光纤的导光原理是基于光在纤芯和包层界面上的全反射。
按照光纤折射率在其横截面上的分布状态，光纤可分为阶跃型光纤和渐变型光纤；按照光纤传输模式的多少可分为多模光纤和单模光纤。
按照ITU-T的标准可分为G.652、 G.653等类型。
世界上目前铺设最多的单模光纤是G.651，G.652常规单模光纤。
掌握数值孔径NA、相对折射率差△的计算。
NA= n0sinθ0=sinθ0 = n1(2△)1/2 △≈(n1 - n2) / n12.2 光纤的损耗和色散损耗和色散是光纤最重要的传输特性。
1、损耗：光信号在光纤中传输时，其强度或功率会受到衰减的现象，称为光纤的损耗。
损耗对数字光纤通信系统的影响是：限制光纤传输系统的传输距离。
损耗用分贝（dB）表示；损耗产生的原因：吸收损耗、散射损耗和辐射损耗。
2、色散：光信号在光纤中传输时，由于光信号中不同频率成分和不同模式成分传输速度的不同而使光脉冲展宽的现象，称为光纤的色散。
色散会限制系统的传输距离和传输容量（或传输速率）。
光纤色散包括模式色散、材料色散和波导色散。
多模光纤中存在模式色散，单模光纤中存在模内色散。
常规单模光纤在1550nm处损耗最小,但色散最大；常规单模光纤在1310nm处损耗最大,但色散最小，色散基本为零。
光纤通信复习大纲
光纤通信复习大纲第1章光纤通信概述1、光纤通信系统模型2、光纤通信工作于近红外波段，波长范围：0.8μm—1.8μm，频率范围：167THz—375THz。
其中，光纤通信低损耗窗口：0.85μm、1.31μm 、1.55μm3、光纤通信的主要优点传输频带宽，通信容量大。
传输衰减小，传输距离长。
抗电磁干扰，传输质量好。
体积小、重量轻、便于施工。
原材料丰富，节约有色金属，有利于环保。
4、无源光器件：光纤连接器、光纤耦合器、光衰减器、光隔离器、光滤波器、波分复用器、光开关等。
第2章光纤通信的物理学基础1、光的本质光线按照直线传播、光具有波动性、光具有量子性光子能量：34, 6.6310h h J s ν-=⨯⋅2、光的吸收光强：0zI I eα-=，α为吸收系数，z为吸收层厚度。
3、光和物质的相互作用●自发辐射：发光二极管LED ，正偏，非相干光 ●受激辐射：半导体激光器LD ，正偏，相干光 ● 受激吸收：光电二极管PD ，反偏4、激光的形成●实现粒子数反转是产生激光的必要条件。
● 构成激光器的三个要素：激光工作物质、激励源、光学谐振腔。
5、反射/折射/全反射第3章 光纤1、光纤的种类●按传输模式：单模光纤(Single Mode Fiber)、多模光纤(Multi Mode Fiber)； ●按光纤材料：石英光纤、石英纤芯塑料包层光纤、塑料光纤等； ● 按折射率分布：阶跃型光纤(SIF)、渐变型光纤(GIF)。
2、光纤的导光原理● 相对折射率差：2212122112n n n n n n --∆=≈ ●数值孔径：表示光纤捕捉光射线能力的物理量max sin NA n φ===3、阶跃型光纤的波动光学理论●波常数：002k n n k n C ωπλ===●光纤的归一化频率：001V k k n ==●单模传输条件：0 2.405V <<● 大V 光纤导模数量：(SI ：22V GI ：24V ) 4、单模光纤(矢量模：11HE 、标量模：01LP )001 2.405V k k n =<5、光纤的损耗特性✹ 光纤损耗：吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗✹ 光纤固有损耗：本征吸收损耗、瑞利散射(线性散射)损耗6、光纤的色散特性 模式色散波导色散模内色散材料色散441()()B B GHz ps ττ=∆∆ 多模光纤的模式色散：11212()SI Ln n n Ln c n c τ-∆=≈∆ 7．各种光纤G.652，G.653，G.654，G.655特点及使用场合。
光纤通信复习提纲
光纤通信复习提纲Chapter11. 为什么使用石英光纤的光纤通信系统工作波长只能选择850nm，1310nm，1550nm三种？答：光纤通信系统的传输容量取决于光纤特性和调制特性。
而现在的光纤通信系统使用的是Si O2为主要材料的光纤。
根据Si O2的损耗-波长特性曲线，850nm，1310nm，1550nm波长分别有一个低损耗区，而其他波长均处在高损耗区，所以光纤通信系统只能选择850nm，1310nm，1550nm三种波长。
2. 光纤通信系统的组成及各部分的主要功能。
答：组成：信息源电端机光发送机光纤线路光接收机电端机信息宿功能：光发送机：把输入的电信号转换成光信号，并将光信号最大限度地注入光纤线路。
光纤线路：光信号的传送煤质，可把来自发送机的光信号以尽可能小的衰减和脉冲展宽传送到接收机。
光接收机：把由发送机发送的、经光纤线路传输后的输出的已产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大、再生恢复为原来的电信号。
Chapter21. 什么是阶跃型光纤？渐变型光纤？单模光纤？多模光纤？答：（阶跃型光纤、渐变型光纤都是对多模光纤的一个描述）阶跃型光纤：光纤纤芯折射率呈均匀分布，入射进光纤传播的光线分为子午光线和倾射光线两种，进入纤芯的子午光线在纤芯内沿直线或折射传播。
模间时延大，带宽小，不满足高码传输。
渐变型光纤：渐变型光纤的纤芯折射率连续变化，故光线在纤芯内沿曲线传播。
模间时延小，带宽大。
单模光纤：如果V<2.405,则光纤只能容纳单模，则称这种光纤为单模光纤。
多模光纤：允许多个传导模通过。
2. 什么是光纤的损耗？包含哪些类型的损耗？答：1.光纤性能是有限制的，随着信道数据率和传输距离的增加，光纤不再是一个透明管道.由于损耗的存在，在光纤中传输的光信号，不管是模拟信号还是数字脉冲，其幅度都要减小。
光纤的损耗在很大程度上决定了系统的传输距离(中继距离)。
2.类型：光纤本身+光纤与光源的耦合+接口（材料吸收、瑞利散射、辐射损耗）3. 什么是光纤色散？有哪些色散？答：1. 在光纤中传输的光信号的不同频率成份或不同的模式分量以不同的速度传播，而引起的信号畸变，引起光脉冲展宽和码间串扰，最终影响通信距离和容量，这种现象称为光纤的色散或弥散。
光纤通信复习提纲共35页
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
45、自己的饭量自己知道。——苏联
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
最新光纤通信复习纲要
光纤通信复习纲要光纤通信期末复习纲要一、总述题型：判断（10% ）（1×10）+选择（24%）（2×12）+简答（25%）（4题）+计算（41%）（4题）考试范围（第一章～第十章），重点第五章、第六章、第七章，第四章自学，不考要求：考试可以用中文答题，但是要熟悉英文专业术语，每次作业一定要会做二、第一章光纤通信系统1、光通信所用波长（红外、可见、紫外）2、dB，dBm计算3、分清波长，频率，介质中波长，介质中的频率vλ=f4、一路话音信号速率4、什么是光子？光子能量（以J为单位，eV为单位），会计算光线中的光子数5、光纤优点与缺点三、光学概要1、Snell定律：计算纤芯包层上临界角，空气和纤芯入射面入射光锥大小2、数值孔径定义，计算3、光斑尺寸的计算四、波动学基础1、α与γ的换算Proof::dB km 10lgexp(2)1dB 110lgexp(2)km -220=108.685ln10 2.3026dB L L L km dBkmγααγγααααγα用表示的衰减值；：衰减系数：传输距离当时值就是；单位为=-==--=≈-2、带宽和谱宽的换算（频率范围和波长范围换算）12212112122ccf f f c f c thenf f f c f f λλλλλλλλλλλλλλλλ⎛⎫-∆=-=-= ⎪⎝⎭⎛⎫∆∆== ⎪⎝⎭∆∆∆∆⎛⎫∆=⇒∆=⇒=⎪⎝⎭3、色散，材料色散，波导色散定义，展宽计算，单位长度展宽计算 Dispersion （色散）: Wavelength dependent propagation velocity. 传输速度随波长变化的特性称为色散Material Dispersion （材料色散）: Dispersion caused by the material. Waveguide Dispersion （波导色散）: Dispersion caused by the structure of thewaveguide.L L ττ∆∆⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦''n M L c τλλλ⎛⎫∆=-∆=-∆ ⎪⎝⎭4、光纤通信系统电带宽与光带宽关系5、带宽距离积、NRZ ，RZ （50%）比特距离积计算3()3()0.70.350.5NRZ dB electrical RZ dB optical R L L f L R L L f L L τττ∆∆∆--⨯=⎛⎫ ⎪⎝⎭⨯==⨯⎛⎫ ⎪⎝⎭⨯=⎛⎫ ⎪⎝⎭ 6、谐振腔（F-P 腔）1(1)222c m mc f f f m c mc c f Ln Ln Ln∆∆+=-+=-=2cc oo co c c of ff f ccλλλλλλ∆∆∆∆∆===7、平面边界上的反射，全反射临界角计算1212n n n n ρ-=+ 221212power reflected R power incidentR n n R n n ρ≡=⎛⎫-= ⎪+⎝⎭分界面上损耗计算 什么是消逝场？ 五、 光纤波导1、相对折射率与数值孔径：fractional refractive ；NUMERICAL APERTURE121n n n -∆=00sin NA n α== 2、光纤损耗Losses may be classified as: Absorption Scattering ： Rayleigh ScatteringGeometric effects目前损耗水平是多少？主要限制因素是什么3、归一化频率计算；V is called the normalized frequency or V parameter2aV NA πλ==4、多模光纤模式数目计算 对于阶跃折射率光纤，若V>1022V N =对于抛物线分布折射率光纤，若V>1024V N =5、单模传播条件2.405V =<aλ<2.4052aNAλπ<单模工作区位于长波长有什么优点？6、多模光纤中的畸变阶跃折射率：11211122()()n n n nn n L cn cn c τ-∆⎛⎫∆==∆≈ ⎪⎝⎭对于 GRIN 模式展宽近似表达式为:212n L c τ∆⎛⎫∆= ⎪⎝⎭GRIN 优点是什么？这里大家需要记住的是模式失真不依赖于光源波长或者光源线宽. 因此总的脉冲展宽:τ∆=modal modal pulse spread τ∆=dispersion material and waveguide dispersive pulse spread τ∆=那么总的色散可计算如下()g M M L τλ⎛⎫∆=-+∆ ⎪⎝⎭7、单模截止波长2.4052aNAλπ<=那么截止波长 (小于截止波长光纤将以多模形式传输) 为:c (2) 2.612.405a NA a NA πλ==8、在实际中，对于常见的通信用光纤，在其中传播的光是何种偏振的？六、光源和光放大器1、LED P-I 特性的斜率计算. 禁带宽度与辐射波长g i P W e η⎛⎫= ⎪⎝⎭P g W i η=2、量子效率定义，计算。
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、选择题3. （ D ）是把光信号变为电信号的器件A. 激光器B. 发光二极管C. 光源D. 光检测器4. 在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（ A ） A. 保证传输的透明度 B. 控制长串“ 1”和“ 0”题型：、选择题，共15小题，总计 30 分 二、填空题，共 20 空，总计 20 分 三、简答题，共 4 小题，总计 20 分 四、计算题，共 3 小题，总计 30 分1. 光纤通信是以（ 式。
A. 光波 B. 电信号2. 要使光纤导光必须使（ B ） A. 纤芯折射率小于包层折射率 层折射率C.纤芯折射率是渐变的的A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方 C. 微波 D. 卫星B.纤芯折射率大于包D.纤芯折射率是均匀的出现C. 进行在线无码监测D. 解决基线漂移5 传输网最基本的同步传送模块是1 ，其信号速率为（A ）／s。
A. 155520B.622080C.2488320D.99532806. 掺铒光纤放大器（）的工作波长为（B ）波段。
A. 1310B.1550C.1510D.8507. 发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（B ）。
A. 受激吸收B. 自发辐射C. 受激辐射D. 自发吸收8. 下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（A ）A.两者都能提供动态的通道连接B. 两者输入输出都是单个用户话路C. 两者通道连接变动时间相同D. 两者改变连接都由网管系统配置9. 下列不是的主要优点是（ D ）A. 充分利用光纤的巨大资源B. 同时传输多种不同类型的信号C. 高度的组网灵活性，可靠性D.采用数字同步技术不必进行码型调整10. 下列要实现解决的关键技术中不包括（D )A. 全光解复用技术B.光时钟提取技术C. 超短波脉冲光源D.匹配技术11. 下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是（ A ）A.光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率B. 光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C. 光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量D. 光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数12. 数字光接收机的灵敏度100 微瓦，则为（A ）。
A. -10B.10 20 3013. 光孤子源主要有哪几种（A ）A. 掺铒光纤孤子激光器、锁模半导体激光器B. 掺铒光纤孤子激光器、窄纤谱半导体激光器C. 锁模半导体激光器、锁模半导体激光器D. 掺铒光纤孤子激光器、信道频率激光器14. 为增大光接收机的接收动态范围，应采用（ B ）电路A. B. C. D.15. 下面说法正确的是（C ）A. 光纤通信只能用于数字通信，不能用于模拟通信B. 光纤通信不能用于数字通信，只能用于模拟通信C. 光纤通信即可以用于数字通信，也可用于模拟通信D. 光纤通信不能用于数字通信，也不能用于模拟通信16. 下列现象是光纤色散造成的，是（B ）A. 光散射出光纤侧面B. 随距离的增加，信号脉冲不断展宽C. 随距离的增加，信号脉冲收缩变窄D. 信号脉冲衰减17. 衰减器（C ）A. 一个阻挡某个波长的光而使其他波长的光透过的滤波器B. 使输入光偏振，引起其他偏振光的损耗C. 在一定的波长范围内均匀减小光强D. 有选择地阻挡由自辐射产生的光子18. 为了使雪崩光电二极管正常工作，在其P－N 结上应加（D ）A. 高正向偏压B. 低正向偏压C. 低反向偏压D. 高反向偏压19. 在误码性能参数中，严重误码秒（）的误码率门限值为（D ）A.10-6B.10 -5C.10-4D.10-320. 不．属．于．无源光器件的是（B ）• • •A. 光定向耦合器B. 半导体激光器C. 光纤连接器D. 光衰减器21. 光纤通信指的是（B ）A . 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式B . 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式C . 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式D. 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式22. 弱导光纤中纤芯折射率n1 和包层折射率n2 的关系是（ A ）i 〜n2 121>>n2 1<<n223. 当V fg 时，光纤中的光能(D )A. 大部分集中在纤芯，小部分在包层B. 大部分集中在包 层，小部分在纤芯C.都集中在包层中，纤芯中没有D.都集中在纤芯中，包层中没有24. 下列哪一种吸收属于光纤的本征吸收 ( A )2的吸收 的吸收2+的吸收3+的吸收25. 光纤通信需要从光纤的主传输信道中取出一部分光作为测 试用时，需用(B)A .光衰减器B .光耦合器连接器26. 光隔离器的作用是 ( B ) A. 调节光信号的功率大小 传输C. 分离同向传输的各路光信号 监控信号隔离开27. 光纤数字通信系统中不能传输 3码的原因是 ( A )C .光隔离器 D.光纤B. 保证光信号只能正向D.将光纤中传输的A. 光源不能产生负信号光B. 将出现长连“ 1 ”或长连“ 0”C. 编码器太复杂D. 码率冗余度太大28. 下列哪一个不是网的特点(A. 具有全世界统一的接口标准B. 大量运用软件进行系统配置的管理C. 复用映射结构灵活D. 指针调整技术降低了设备复杂性29. 映射是指( B )A.支路信号装入C的过程B. 支路信号适配装入的过程和指针构成的过程个1 同步复用进的过程30. 目前采用的泵浦波长是( C )A. 0.85 t m和1.3 t mB. 0.85 it m 和1.48 [L mC. 0.98 t m和1.48 t mD. 0.98 it m 和1.55 t m31. 决定光纤通信中继距离的主要因素是A. 光纤的型号B. 光纤的损耗和传输带宽C. 光发射机的输出功率D. 光接收机的灵敏度32. 光纤单模传输条件，归一化频率V 应满足( B )>2.405 B. V<2.405 >3.832 <3.83233. 使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续，将会造成（D ）A .光功率无法传输B.光功率的菲涅耳反射C .光功率的散射损耗D .光功率的一部分散射损耗或以反射形式返回发送端34. 在激光器中，光的放大是通过（D ）A.光学谐振腔来实现B. 泵浦光源来实现C.外加直流来实现D.粒子数反转分布的激活物质来实现。
35.掺铒光纤的激光特性（A)A.主要由掺铒兀素决定B.主要由起主介质作用的石英光纤决定C.主要由泵浦光源决定D.主要由入射光的工作波长决定二、填空题1. 今后光纤通信的发展主方向是扩大通信容量、延长中继距离。
2. 根据传输方向上有无电场分量以及磁场分量，可将光电磁波传播形式分成三类：一为波—，二为波，三为波。
3. 在多模光纤中，纤芯的半径越大，戶传输的导波模数量就越多。
4. 光缆由缆芯、加强元件（或加强芯）和外护层组成。
5. 激光振荡器必须包括增益介质、激励源和光学谐振腔（或激光腔）。
6. 对的直接调制将导致激光器动态谱线增宽（或激光器光谱加宽），限制光纤通信系统的传输速率和容量。
7属于受激发射发光，而属于自发辐射发光。
8的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为倍增 _________ 噪声。
9. 限制光接收机灵敏度的主要因素是噪声。
10. 光纤通信系统中监控信号的传输途径有两个，一个是在光纤中传输，另一个是通过光缆中附加的金属导线传输。
11. 在编码过程中不使用的码组称为禁字。
波传播形式分成三类：一为波—，二为波，三为12. 数字光纤通信系统的抖动常用（或码元时隙）作单位来描13. 造成光纤中传输的光波信号出现畸变的重要原因是光纤色散。
14. 激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的阈值条15. 由于双折射的存在，将导致光波的偏振状态沿光纤长度变化。
16. 数字光纤通信系统的抖动是指数字信号的有效瞬间与其理想时间位置的短时间偏离。
17传输系统每秒传送8000帧16帧，则该系统的传送速率为2.488（或2488.32）。
18.在网中，为了网络的，在的帧结构中设置了段开销和通道__________ 开销（或路开销）。
19不能（能/不能）对1.3卩m的光信号进行放大。
20在光纤通信系统中的作用包括作前置放大器、作功率放大器和作中继器。
21. 对于单模光纤来说，主要是材料色散和波导色散，而对于多模光纤来说，模式色散占主要地位。
22. 响应度和量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。
23. 数字光接收机最主要的性能指标是灵敏度和动态范围_。
24. 半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的光反馈以及进行频率选择。
25. 渐变型光纤中，不同的射线具有相同轴向速度的现象称为自聚焦现象。
26中光耦合器的主要作用是将输入光信号和原泵浦光混合起来。
27. 常用的设备有终端复用器、分插复用器和交叉连接设备等。
28. 电信网有两大功能群：传送功能群和控制功能群。
29. 自愈环结构可分为两大类，分别是通道倒换环禾口_复用段倒换环。
30. 耦合器的结构有许多类型，其中比较实用的有光纤型、微器件型和波导型。
31. 光纤可分为单模光纤和多模光纤，其中多模光纤又可以分为突变型多模光纤和渐变型多模光纤32. 光和物质相互作用时，存在的三种基本跃迁过程是受激吸收 ______ 、受激辐射和自发辐射。
33. 数字光纤通信系统常用的线路码型有扰码、__________ 码和插入码。
34帧结构中段开销包括再生段开销() 和复用段开销() ___________ 。
35. 各种业务信号在复用进帧的过程中都要经历___________________ 映射、_________ 定位 _____ 和_______ 复用____________ 。
36. 通信网中交换节点时钟的同步方式主要采用主从同步方式_和相互同步方式两种基本方式。
37网的基本网络拓扑结构包括链形、星形、树形、环形和网孔形5种类型。
38.掺铒光纤放大器的应用方式有三种，即中继放大器________ 、前置放大器和线路放大器。
39传送网分为电路层网络、通道层网络、传输媒质层网络。
40.光放大器有半导体光放大器和光纤放大器两种类型。
三.简答题1. 光纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用°P218（ 1-2 ）答：光纤通信系统由发射机、接收机和光纤线路三个部分组成。
发射机又分为电发射机和光发射机。
相应地，接收机也分为光接收机和电接收机。
电发射机的作用是将信（息）源输出的基带电信号变换为适合于信道传输的电信号，包括多路复接、码型变换等：光发射机的作用是把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。
光发射机由光源、驱动器、调制器组成，光源是光发射机的核心。
光发射机的性能基本取决于光源的特性；光源的输出是光的载波信号，调制器让携带信息的电信号去改变光载波的某一参数（如光的强度）。